Az erőnek konkrét jelentése van a fizikában, és - a filmektől eltérően - semmi köze nincs a világegyetem mögöttes harmóniájához. A fizikában az erő két objektum kölcsönhatásából adódó lökés vagy húzás. Erő származhat közvetlen érintkezésből, például egy gyerek, aki tolja a kocsit, vagy olyan távolságból történő cselekvésből, mint például a gravitációs vonzerő, amelyet a Föld gyakorol a Holdra. E két tág kategórián belül legalább 10 különböző erőt lehet azonosítani, amelyek segítenek az univerzum alakításában és a tapasztalataink kondicionálásában.
Kapcsolattartó erők
Amikor megfogalmazta a mozgás törvényeit, Sir Isaac Newton kétségtelenül a kapcsolati erőket képzelte elsődleges példaként. Ezek azok az erők, amelyek két objektum közvetlen fizikai interakciójából származnak. Newton második törvénye szerint:
F = ma
az F nagyságú erő "a" gyorsulást eredményez, amikor egy "m" tömegű tárgyra alkalmazzák.
Alkalmazott erő- Ez a legkönnyebben megérthető erő. Nyomjon rá egy tárgyat, és a tárgy hátrébb tolódjon, mondja Newton első törvénye, amíg az erő nagysága le nem győzi az objektum tehetetlenségét. Ezen a ponton az objektum mozogni kezd, és egyéb erők hiányában a tömegének és az alkalmazott erőnek a nagyságával arányos mértékben gyorsul fel.
Normális erő- Az erő egy vektormennyiség, ami azt jelenti, hogy nagysága az iránytól függ. Két objektum közötti bármilyen interakcióban a normál erő az egymásra ható tárgyak közötti határfelületre merőleges erő. A normál erő nem mindig eredményez mozgást. Például egy táblázat normális erőt fejt ki egy könyvre, hogy leküzdje a gravitációs erőt és megakadályozza a könyv leesését.
Súrlódó erő- A súrlódó erő általában ellenáll a mozgásnak. Ez annak a ténynek az eredménye, hogy a való világban a felületek nem teljesen simaak. A felület által kifejtett súrlódási erő nagysága függ az anyag súrlódási együtthatójától, amelyből a felület készül, valamint a mentén mozgó tárgy súrlódási együtthatójától. A nyugvó tárgy súrlódási ereje, amelyet statikus súrlódásnak nevezünk, különbözik a mozgó tárgy súrlódási súrlódásának nevezett erőtől.
Légellenállás- A Föld légkörében mozgó objektumok a légmolekulák által generált súrlódás által létrehozott rezisztív erővel találkoznak. Ez az erő a sebesség növekedésével és a mozgás irányára merőleges felület növekedésével erősebbé válik. Fontos mennyiség a repülési és az űriparban.
Feszítő erő- Köss egy húrot egy rögzített tárgyhoz, húzd meg a másik végét, és a húr visszahúzódik, amíg meg nem szakad. A húr által kifejtett erő a hosszában kifejtett feszítőerő. Ez az anyag tulajdonsága, amelyből a húr készült, valamint az átmérő.
Rugóerő- A rugó összenyomásához szükséges erő mértéke függ az anyagtól, amelyből a rugó készül, a tekercseket alkotó huzal átmérőjétől és a tekercsek számától. Ezeket a tulajdonságokat a rugóra jellemző számban számolják, amelyet "k" rugóállandónak neveznek. A rugó "x" távolságra történő összenyomásához szükséges erőt Hooke törvénye adja meg:
F = kx
Akció távolsági erőknél
A természet alapvető erői, amelyek a bolygókat forogják, valamint a napot és a csillagokat égik, mind távolról hatnak. Nélkülük az általunk ismert univerzum valószínűleg nem létezne, vagy ha mégis, akkor egészen más hely lenne.
Gravitációs erő- Ennek az erőnek az oka valami rejtély, de ha nem létezne, bolygók és csillagok nem tudnának kialakulni. A gravitációs erő tárgyainak egymásra gyakorolt nagysága a tárgyak tömegétől és a közöttük lévő távolság négyzetének fordítottjától függ. Minél masszívabbak a tárgyak és / vagy minél rövidebb a köztük lévő távolság, annál erősebb az erő.
Elektromágneses erő- Bár úgy tűnik, hogy nem egyformák, az elektromosság és a mágnesesség összefügg. Az áramló elektronok mágnesességet, a mozgó mágnes pedig villamos energiát termel. E jelenségek kapcsolatát James Clerk Maxwell skót fizikus magyarázta el a 19. században, és számszerűsíti egyenleteiben. A villamos energia erőt fejt ki a töltött részecskék vonzása vagy taszítása révén, míg a mágneses erő a mágneses pólusok által okozott vonzódásnak vagy taszításnak köszönhető.
Az erős erő- Mivel minden proton pozitív töltésű, taszítják egymást, és nem tudnának atommagot alkotni, ha nem létezik az az erős erő, amely összetartaná őket. Az erős erő a legerősebb erő a természetben. Ez az is, amely összeköti a kvarkokat, protonokat és neutronokat alkotva.
A Gyenge Erő- A gyenge erő egy másik alapvető nukleáris erő. Erősebb, mint a gravitáció, de csak végtelenül kis távolságokon működik. A bozonoknak nevezett szubatomi energiakötegek hordozzák, a gyenge erő hatására a protonok neutronokká válnak és fordítva a nukleáris bomlás során. Ezen erő nélkül a magfúzió lehetetlen lenne, és nem léteznének olyan csillagok, mint a Nap.